談談最近鬧得沸沸揚揚的動能回收技術

我們如今身處的21世紀20年代，從國家釋出的各種政策以及市場表現上來看，無疑是

新能源

汽車發展的黃金年代。在新能源領域，無論是乘用車還是商用車，動力電池、電機在消費者眼裡已經不是什麼新鮮的技術了，而最近因為某廠家剎車失靈的事情，動能回收這個話題又被提了起來。那麼今天我們就來談談動能回收這個話題，一起分析一下“動能回收”這個大家耳熟能詳的功能給我們的駕駛帶來了什麼樣的便利，又還需補足哪方面的不足。

動能回收的結構及原理

說到動能回收，相信大家腦子裡下意識地認為這是由於電動汽車興起從而帶動出來的一個產物。其實早在2009年，F1就首次引入了動能回收系統（Kinetic Energy Recovery System）。這套系統的目的是利用賽車在直道末尾重剎產生的能量以及電機反轉往電池儲存能量，直到需要獲得動力時，釋放能量從而獲得更快的速度。而在這之後，動能回收這項技術透過最佳化、改良，逐步下放到一些價格相對較為昂貴的混動車型上，隨著技術的一步步發展，動能回收也逐漸演變成新能源汽車上如同電機、電池一般的基本配置。

提及動能回收就免不了提到車輛的剎車制動系統，這兩者是相輔相成的。傳統的制動系統助力形式基本都是真空助力器，也叫大力鼓。他的原理很容易理解，當你在駕駛車輛時，遇到緊急情況或者需要剎車的時候，剎車所需要用到的力量是一條腿所難以提供的，所以我們的汽車工程師就想到了一個方法：利用發動機工作時吸入空氣，造成助力器的一側形成真空，從而利用這壓力差來加強制動推力，這樣我們駕駛員剎車時所需要用到的力度就會小很多。

但是這種設計也帶來一個問題：當汽車在怠速的時候或者熄火的時候，由於發動機轉速的下降或停止，那麼抽出的空氣也隨之減少或停止，這個時候我們剎車踏板就會失去真空助力器的幫助，變得特別的硬。如果發動機在行駛時發生故障，那麼就會發生一些不可預料的結果。而且隨著如今電動化的趨勢，由於失去了發動機這個部件，這項技術也沒辦法應用在新能源汽車上。

所以如今的新能源車型則是搭載了電液制動系統，助力形式從真空變成了電機，得益於純電動車的發展，電液制動系統也在最近幾年逐漸興起。目前市場上主力的一些電液制動產品有博世的ibooster、ipb，採埃孚的ibc，大陸的MKC1等產品。

博世的ibooster和ipb這兩個產品市場佔有率很高，同時兩者的差異也很大，一個採用的是one box方案，另一個則是two box方案，由於篇幅有限，這裡就不一一細說了。下次有機會再給大家談談ibp與本文所說的ibooster的差異。

言歸正傳，利用ibooster的新能源車的制動系統組成包括了制動踏板、ibooster、esp和四個制動器。ibooster系統主要包括：助力電機、助力傳動結構、推杆機構、行程感測器、主缸等零部件，他的工作原理是：當駕駛員踩下剎車踏板，推動推杆產生位移，踏板行程感測器檢測到推杆的位移，將該位移訊號傳送給控制器，控制器計算出電機需要輸出的扭矩再由傳動裝置將該扭矩轉化為主缸推力，而電機產生的主缸推力與駕駛員腳踩踏板產生的推力，在制動主缸內共同轉化為制動器輪缸的液壓力，從而來給整車提供製動力。

能量回收就是將不能儲存而浪費掉的能量形式，比如熱能、機械能、光能等轉化為電能儲存起來再利用。電動車目前主流的有兩種能量回收的方式，分別為制動能量回收和滑行能量回收，區分的標準就是回收能量時汽車是否處於制動狀態。透過制動實現能量回收的就是制動能量回收，僅依靠調整動力踏板深度實現的能量回收則叫做滑行能量回收。

普通車輛制動時，車輛的運動能量透過

制動系統

而轉變為熱能，並向大氣中釋放。而在電動汽車上，這種被浪費掉的運動能量可透過制動能量回收技術轉變為電能並儲存於蓄電池中，並進一步轉化為驅動能量。

第二種條件則是利用驅動電機的原理，電機通電能帶動輸出軸旋轉從而產生動力。而不通電的時候，透過車輛的傳動軸反拖電機，轉子永磁體在車輪和傳動機構的帶動下高速旋轉並且被定子繞組線圈切割磁感線，定子繞組產生了反向感應電流透過電機回充到電池，並在此時對轉子產生反向扭矩從而阻止車輛向前行進，以此實現車輛減速，也就是“磁生電”，透過這個原理就能夠產生電能。反過來給電池充電，從而起到增加續航的作用。

關於動能回收的利弊

以如今人類的新能源汽車的科技以及製造工藝的水平，很難說某一項技術是完美的。技術的進步就是透過不斷地取捨、經過各樣的考量、進行無數的最佳化而得出目前所能達到的最優解。動能回收這項技術也是這樣。

我們知道，新能源汽車目前最大的阻礙便是續航。如果未來有一天能夠解決這個問題，那麼我相信如今燃油車所擁有的的續航優勢便蕩然無存。而動能回收的出現則在一定程度上緩解了這個問題。據瞭解，開啟動能回收模式，在路況以及駕駛習慣一致的情況下能提高20%-25%的續航，現在的新能源車普遍續航都在500公里以上，取得這樣的成績是相當矚目的成果。

第二點則是新能源汽車由於沒有發動機、變速箱兩個部件，自然也就沒有燃油車經常使用到的發動機制動這一功能。當汽車需要下陡坡或者長時間使用剎車時，如果一直利用剎車來制動，那麼剎車溫度會上升得很快，當剎車的溫度到達到某一個值時，剎車便會衰減甚至直接消失，這種行為相當危險。所以我們需要利用到發動機制動，利用發動機和變速箱齒輪的摩擦產生的阻力幫助剎車。而動能回收便能很好的補足了新能源汽車這方面的劣勢。但是這也帶來了一個問題，那就是如今很多人詬病的動能回收的力度問題。

新能源車汽車動能回收時，有時候總會顯得突兀，可能駕駛員只是想稍微鬆一下油門控制下車速，結果就激活了動能回收功能，導致乘客在沒有預判的情況下受到速度不斷變化的影響而引起生理上的不適，從而影響乘坐體驗。

舉一個例子，我現在所處的城市為深圳，深圳很久以前便開始有新能源的計程車在營運。剛開始的計程車既有燃油的也有電動的，電動的價格比燃油的計程車優惠。但我身邊有許多的人寧願多付點費用，也要選擇乘坐燃油版的計程車，他們覺得乘坐新能源計程車的時候更容易暈車，也許這與司機駕駛行為習慣沒有及時改變成新能源車的駕駛風格有關，但我認為動能回收介入的時機以及力度在設計之初就可以更好的進行最佳化，在能量回收效率與乘坐體驗中間找到一個平衡點，或許這樣也許能帶來更好的乘坐體驗。

總結

今天跟大家聊了聊動能回收的結構、原理、以及一些它的不足。希望能夠幫助大家更好的理解動能回收這項技術。其實整篇文章分析下來，很多時候都避免不了談到燃油車。確實，燃油車的經濟性、環保性、以及未來的潛力都比不上如今日新月異的新能源車。但是，經過那麼多年的發展、沉澱，經過無數的汽車工程師夜以繼日地討論研發，之前數百年累積下來的經驗還是有不少可取之處。無論是純電還是換電，乘用車還是商用車，前方還有無數的技術壁壘等著我們突破，我也將會持續關注新能源汽車行業方面的各類技術，各位觀眾姥爺們有什麼想要了解的都可以在評論區回覆，我也會盡可能地透過各位觀眾姥爺們的反饋寫一些大家感興趣的內容，歡迎大家踴躍留言！

本文來源：電車資源徐超